Я читал из нескольких источников, что при внутренней конверсии — когда возбужденный электрон передает свою энергию другому электрону, который затем испускается — промежуточное гамма-излучение не образуется.
Откуда мы можем это знать? Учитывая, что расстояние, которое он должен пройти, находится в масштабе Å, есть ли способ обнаружить (отсутствие) такого фотона?
Интересный вопрос.
По крайней мере, в некоторых случаях ожидаемая скорость каждого процесса (с промежуточным фотоном и без него) поддается расчету (в некотором приближении, поскольку задействованы функции ядерной структуры), и эти расчеты можно сравнить с экспериментом.
Но вы можете сразу увидеть, что если разрешены оба процесса, то случай без фотона должен доминировать, потому что случай с фотоном имеет две дополнительные вершины КЭД в ведущем порядке, и поэтому скорость подавляется .
Все взаимодействия квантуются, поэтому передается фотон.
Разница в том, является ли это виртуальным фотоном.
Мы знаем, что гамма-излучение не высвобождается, потому что мы можем вычислить взаимодействие, и для этого не нужен фотон на оболочке.
Причина, по которой они говорят это, заключается в том, что нерелятивистские атомные системы не являются релятивистской КЭД, и бесполезно использовать методы КЭД, которые лучше всего подходят для энергий рождения электрон-позитрон.
В нерелятивистском пределе лагранжиан КЭД аппроксимируется (с нарушением перенормировки) нерелятивистским атомом, связанным с релятивистским полем. Вы не рассчитываете эффекты поля выше первого порядка, иначе у вас возникнут проблемы с перенормировкой. В частности, вы не рассчитываете кулоновскую силу из-за промежуточного обмена частицами,
Поле всегда находится в калибровке Дирака, где в дополнение к мгновенной кулоновской силе появляются две физические поляризации фотонов. События рождения фотона представляют собой возмущения первого порядка, кулоновская сила представляет собой потенциальное взаимодействие.
Тогда диаграмма Фейнмана для внутреннего преобразования - это просто потенциальное рассеяние, оно происходит от члена в действии:
Где - нерелятивистское электронное поле Шредингера, а
— кулоновская сила между электронами. Внутреннее преобразование просто выталкивает один электрон, переводя второй электрон в основное состояние, и этот процесс является чисто электростатическим и не требует фотона (имеется в виду фотон физической поляризации).
В Фейнмановской КЭД фотоны нефизической поляризации ответственны за силу Кулона, и это более подходящая точка зрения для теории относительности. Это не самая лучшая точка зрения на эти вещи, поэтому люди придерживаются описания Дирака.
Анна В
Рон Маймон
Эрик Уокер